Методика поверки «ГСИ. Хроматограф газовый промышленный "Хромос ПГХ-1000.1"» (ХАС 2.320.006.01МП)

Федеральное бюджетное учреяодение «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Нижегородской области» (ФБУ «Нижегородский ЦСМ»)

УТВЕРЖДАЮ

Главный метролог

ФБУ «Нижегородский ЦСМ» ___1Т.Б. Змачинская

« 02 « июля 2020 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Настоящая методика распространяется на хроматографы газовые промышленные

«Хромое ПГХ-1000.1» (далее - хроматографы) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки. Методика поверки составлена в соответствии с ГОСТ Р 8.771-2011 ГСИ. Хроматографы аналитические газовые промышленные. Методика поверки.

Хроматограф является индивидуально градуируемым измерительным средством измерения. На хроматограф распространяется действие ГОСТ 26703-93.

Интервал между поверками - один год.

Периодическая поверка у заказчика проводится в одном из двух вариантов:

• - при отсутствии НД на МИ- по методике поверки.

• - при наличии НД на методику измерений, соответствующей требованиям ГОСТ Р 8.563 - по НДнаМИ.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1- Операции поверки

• 2.1 При проведении поверки применяют средства поверки (приборы, вспомогательное оборудование, реактивы и материалы), указанные в таблице 2.

Таблица 2-Средства поверки

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Применяемые при поверке средства измерений должны быть поверены в соответствии с приказом Минпромторга № 1815 от 02.07.2015г; материалы и реактивы должны соответствовать требованиям, указанным в соответствующих сертификатах.

Допускается использовать другие средства поверки, метрологические и технические характеристики которых соответствуют указанным в методике поверки.

* При наличии нормативной документации на МИ по ГОСТ Р 8.563-96 технические характеристики колонок должны соответствовать требованиям раздела о средствах измерений МВИ.

Жидкие контрольные смеси для поверки изготавливаются объемно-весовым методом на основе указанных ГСО по прилагаемой инструкции (см. приложение Б настоящей МП).

• 2.2 Расчет уровня шумов, дрейфа нулевого сигнала, предела детектирования и метрологических характеристик проводится с использованием программного обеспечения «Хромое», окно "Поверка". Отчет "Поверка» является основанием для выдачи свидетельства о поверке.

• 3.1 Работы с хроматографом должны проводится в соответствии с требованиями эксплуатационной документации и следующих документов:

• - ГОСТ 30852.16-2002. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 17. Проверка и техническое обслуживание электроустановок во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок);

• - ПБ 09-540-2003. Общие правила взрывобезопасности для взрывоопасных химических

и нефтехимических производств;

• - ОНТП 51-1-85. Магистральные трубопроводы.

• 3.2 При поверке хроматографа должны соблюдаться действующие "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ), "Правила эксплуатации электроустановок потребителей" (ПЭЭП), "Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" (ПОТ РМ-016-2001), "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".

• 3.3 Источниками опасности хроматографа являются:

• - токоведущие части, находящиеся под напряжением;

• - газовые магистрали высокого давления (0,4 МПа);

• - внутренние поверхности термостатов хроматографа комплекса, имеющие высокую температуру;

• 3.4 Все составные части хроматографа, имеющие силовые цепи, должны быть заземлены.

• 3.5 При проведении анализов горючих, взрывоопасных, вредных и агрессивных веществ должны соблюдаться меры пожарной безопасности и правила техники безопасности, предусмотренные в специальных инструкциях, разрабатываемых потребителем в соответствии со спецификой применяемых веществ.

При проведении первичной и периодической поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающей среды - (20±5)°С;

• - относительная влажность - от 30 % до 80 %;

• - атмосферное давление - от 84 до 106 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.), изменяющееся в процессе поверки не более чем на ±5кПа (±3,75 мм рт.ст.);

• - напряжение питания - (230±23) В;

-частота напряжения переменного тока - (50±0,1) Гц;

-механические воздействия, внешние электрические и магнитные поля, влияющие на работу комплекса, должны отсутствовать.

Перед проведением периодической поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - включают приточно-вытяжную вентиляцию;

• - подготавливают хроматограф в соответствии с НД;

• - подготавливают колонки в соответствии с нормативной документацией по проведению анализа;

• - проводят проверка герметичности газовых линий согласно руководству по эксплуатации на хроматограф;

• - средства поверки и поверяемые хроматографы подготавливают к работе в соответствии с требованиями их технической документации;

• - ГСО состава газовых смесей в баллонах выдерживают в помещении, в котором проводят поверку, в течение 24 часов;

• - пригодность ГСО должна быть подтверждена паспортами на них.

При наличии нормативной документации на МВИ по ГОСТ 8.563-96 подготовительные работы должны быть проведены в соответствии с требованиями раздела о подготовке к проведению измерений МВИ.

Первичная поверка проводится в объеме и последовательности, указанных в таблице 1.

• 6.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают следующее:

• - соответствие комплектности хроматографа и номеров блоков паспортным данным;

• - исправность механизмов и крепежных деталей;

• - четкость маркировки.

• 6.2 Проверка идентификационных данных на программное обеспечение «Хромое».

Для проверки идентификационного наименования и номера версии программного обеспечения необходимо выполнить следующую последовательность операций:

• - включить персональный компьютер и дать время для загрузки операционной системы;

• - после запуска ПО «Хромое» и отображения главного окна, нужно выбрать меню "Справка" - "О программе".

• - В окне "О программе" отобразится требуемая информация.

Идентификационные данные программного обеспечения должны соответствовать таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения

При опробовании проверяется правильность прохождения теста при включении прибора, идентификации программного обеспечения. Результаты опробования считаются положительными, если по окончании времени тестирования хроматографа, отсутствует сообщение о неисправности и появляются идентификационные данные программного обеспечения.

• 6.3. Опробование

6.3.1.Опробование осуществляют в соответствии с требованиями НД на хроматограф.

Проверка качества электрической изоляции включает в себя проверку прочности изоляции и измерение сопротивления изоляции хроматографа.

6.3.1.1.Прочность изоляции силовых цепей проверяется на пробойной установке УПУ-10 испытательным напряжением 1500В, частотой 50Гц.

Испытательное напряжение прикладывается между соединенными вместе контактами сетевой вилки хроматографа и клеммой заземления.

На цепь, подвергаемую проверке, подать рабочее напряжение и увеличивать его плавно за время 5-10 секунд до величины испытательного напряжения и выдержать в течение 1 минуты. Хроматограф считать выдержавшим испытания, если отсутствует пробой или поверхностный разряд.

• 6.3.1.2 .Измерение сопротивления изоляции следует проводить мегаомметром М4100/4 при испытательном напряжении 500В.

Сопротивление изоляции хроматографа измеряется между соединенными вместе контактами сетевой вилки и клеммой заземления. Сетевой тумблер на хроматографе поставить в положение ”ВКЛ.”

Величина сопротивления изоляции должна быть не менее 20 МОм во всем диапазоне температур окружающей среды.

• 6.3.1.3 .Проверка качества заземления хроматографа производится измерением сопротивления между заземляющей клеммой и любой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью хроматографа, которая может оказаться под напряжением. Измеренное сопротивление должно быть не более 0,1 Ом.

6.3.2. Для поверки в качестве газа-носителя используются любые газы, указанные в таблице 2. Время выхода на рабочий режим для всех детекторов составляет 1,5 часа.

Условия проведения поверки детекторов хроматографа приведены в таблице 4.

Таблица 4-Условия проведения поверки

• 6.3.3. Для определения уровня флуктуационных шумов и дрейфа нулевого сигнала после выхода прибора на режим записывают и сохраняют хроматограмму длительностью 1 час.

Для измерения уровня шумов и дрейфа на полученной хроматограмме выделяют участок хроматограммы не менее 10 минут, который не содержит одиночных выбросов длительностью более 1с. Выделенный участок хроматограммы сохраняется в виде самостоятельной хроматограммы.

При определении флуктуационных шумов, дрейфа, предела детектирования с помощью ПО «Хромое» в разделе «Поверка» указанные выше расчеты проводятся автоматически.

Значение уровня флуктуационных шумов нулевого сигнала Д'х для детекторов ПИД, ЭЗД, ПФ Д-S (в амперах (А)) рассчитывается ПО «Хромое» по формуле :

Д'х=Дх. Кпр

Дх - максимальное значение амплитуды повторяющихся колебаний нулевого сигнала в милливольтах (мВ) с полупериодом (длительностью импульса), не превышающее 10с, рассчитанное ПО «Хромое» в разделе «Поверка».

Значение уровня флуктуационных шумов нулевого сигнала Д’х для детекторов ДТП, ТХД (в вольтах (В)), рассчитывается ПО «Хромое» в разделе «Поверка».

Значение дрейфа нулевого сигнала Д'у детекторов ПИД, ЭЗД, ПФ Д-S (в амперах в час (А/ч)) определяется по формуле:

Д’у = Ду • Кпр

Ду . смещение уровня нулевого сигнала детектора, зарегистрированное ПО «Хромое», мВ/ч. Кпр - коэффициент преобразования усилителя выходного сигнала для расчета уровня шумов и дрейфа для детекторов:

ПИД, ЭЗД, ПФД-S               Кпр = 10"¹³А/мВ

ДТП, ТХД                      Кпр = 10’⁵ В/мВ

Уровень флуктуационных шумов и дрейфа нулевого сигнала детекторов не должны

превышать значений, указанных в таблице 5.

Таблица 5 - Уровень флуктуационных шумов и дрейфа нулевого сигнала с детекторами

6.3.4 Для определения предела детектирования краном-дозатором вводят в хроматограф контрольные смеси в соответствии с таблицей 6.

Режимы поверки и газ-носитель — в соответствии с п.6.3.2.

Таблица 6 -Контрольные смеси

Для ПИД, ЭЗД, ПФ Д-S предел детектирования J_min, г/с, рассчитывают по формуле:

,   _ 2Дх*т

^Jmin ~ Л^бО

Для ДТП, ТХД предел детектирования C_min, г/см³’ -по формуле:

„   _ 2Лх*т

^т^^п $ср*Угн

где Дх - максимальное значение амплитуды повторяющихся колебаний нулевого сигнала в милливольтах (мВ) с полупериодом (длительностью импульса), не превышающее Юс, рассчитанное ПО «Хромое» в разделе «Поверка»;

т - масса контрольного вещества, г;

Sep. - среднее арифметическое значение площадей пика контрольного вещества, мВ-мин;

7гн - расход газа-носителя, см³/мин

60 - коэффициент пересчета времени, с/мин

Массу контрольного вещества (т, г) при использовании раствора определяют по формуле:

т = V * С * К

где V — объем раствора, см³;

С — концентрация контрольного вещества, г/см³;

К - коэффициент принимают равным единице.

При использовании газовой пробы массу контрольного вещества (т, г) определяют по формуле:

Уд * С * М * 0.01 * Р * 10^_3 * К ^т=      Я(Ткр + 273)

где Уд — объем дозы крана, см³;

С — объемная доля контрольного вещества в газовой смеси, %об;

Р — давление в дозе, мм.рт.ст;

R - газовая постоянная R= 62,364 мм.рт.ст -дм³/(моль-К);

10^_3 - коэффициент пересчета объема дозы Уд (_см³) = Уд (дм³) 10^_3;

Т- температура крана (дозы),°C.

М - молярная масса контрольного вещества (для справки: М _Пропана⁼ 44г/моль,

Л4 водорода 2 г/мОЛЬ; М сероводорода 34 г/мОЛь);

К - коэффициент, учитывающий содержание углерода в пропане равный 0,82.

Для остальных контрольных веществ К=1.

Если в паспорте на ПГС указана концентрация компонента в мг/м³ или в долях на миллион (ppm), необходимо пересчитать концентрации в %_об исходя из того, что

С%_об= —*100%

Рк

С%об = ^Сррт * 1°^-4

где С_к- концентрация компонента в ПГС, мг/м³;

—. Соблюдя - концентрация компонента в ПГС, объемных долях;

Рк

р_к-плотность компонента, мг/м³.

Масса вещества, попадающего в детектор в режиме со сбросом пробы ш_д рассчитывается по формуле:

где m_u - масса контрольного компонента, вводимого в испаритель,

К - коэффициент деления пробы.

Коэффициент К равен:

К = 1 + ^

Ок

где Q_K - расход газа-носителя через капиллярную колонку, см³/мин;

- расход газа-носителя по линии сброса пробы, см³/мин.

Полученные значения предела детектирования не должны превышать значений,

6.4.1 Определение относительного среднего квадратического отклонения (ОСКО) выходных сигналов

Определение относительного среднего квадратического отклонения (ОСКО) выходных сигналов проводить в изотермическом режиме при условиях работы хроматографа, указанных в п.3.2.3.

Относительное среднее квадратическое отклонение (ОСКО) выходного сигнала определяют для всех нормируемых информативных параметров выходного сигнала: времени удерживания t и площади пика s, регистрируемых программой «Хромое».

В качестве контрольных образцов используются ГСО 10532-2014, ГСО 10655-2015, ГСО 10651-2015, ГСО 10538-2014, ГОСТ 25828-83, ГСО 10611-2015, ГСО 7141-95, ГСО 10550-2014.

В хроматограф вводят контрольный образец 10 раз. Определяют значения выходного сигнала (t,s), находят их средние арифметические значения.

Значения относительного среднего квадратического отклонения (ОСКО) G_t, G_s определяют

где п -число результатов измерений, полученное после исключения выбросов (по ГОСТ Р ИСО 5725-2).

Значение ОСКО времени удерживания и площадей пиков в изотермическом режиме при дозировании краном для ДТП не должно превышать значений, указанных в таблице 8.

Таблица 8 - Пределы допускаемого значения относительного среднего квадратического отклонения (ОСКО) выходного сигнала (площади, времени удерживания) в изотермическом режиме

6.4.2. Относительное изменение параметров выходного сигнала за 48 часов непрерывной

Полученные значения изменения параметров выходного сигнала St не должны превышать значений, указанных в таблице 9.

Таблица 9 - Пределы допускаемого значения относительного изменения выходного сигнала (площадей) от первоначального значения за 48 ч непрерывной работы

6.4.3 При проведении периодической поверки хроматографов, эксплуатируемых по НД на методики измерений, отвечающим требованиям ГОСТ Р 8.563 проверяют показатели точности результатов измерений в соответствии с нормативами контроля, установленными в НД на методики измерений.

7.1. Результаты поверки хроматографов «Хромое ПГХ-1000.1» оформляются свидетельством о поверке, форма которого приведена в приложении 1 к документу «Порядок проведения поверки СИ, требования к знаку поверки и содержание свидетельства о поверке», утвержденному приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815, и (или) записью в паспорте (формуляре), заверяемой подписью поверителя и знаком поверки.

7.2 При отрицательных результатах поверки выпуск в обращение и применение хроматографов запрещается и выдается извещение о непригодности с указанием причин, форма которого приведена в приложении 2 к документу «Порядок проведения поверки СИ, требования к знаку поверки и содержание свидетельства о поверке», утвержденному приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. №1815.

Приложение А

Перечень поверочных газовых смесей, применяемых при поверке хроматографов «Хромое ПГХ-1 000. 1»

^х - значение объемной доли определяемого компонента.

** - соответствует границам относительной погрешности (± До) при доверительной вероятности (Р=0,95).

Приложение Б (обязательное)

Инструкция по приготовлению контрольных растворов

Настоящая инструкция устанавливает методику приготовления контрольных растворов, предназначенных для проверки метрологических характеристик хроматографа.

Диапазон содержания контрольного вещества - от 5-10’⁵ до 10 мг/см³. Относительная погрешность аттестованного значения массовой концентрации контрольного компонента не превышает 10%. Средства измерений, материалы и реактивы приведены в разделе 5.

Б.1 Процедура приготовления растворов

Б. 1.1 Растворы массовой концентрацией от 1 до 10 мг/см³ приготавливают объемно-весовым методом. Массовую концентрацию контрольного вещества определяют по формуле:

где m - масса контрольного вещества, мг;

V- объем приготовленного раствора, см³.

Б. 1.2 Исходные вещества, используемые для приготовления раствора, выдерживают не менее 2 ч в лабораторном помещении.

Б. 1.3 Температура окружающей среды при приготовлении контрольных растворов не должна изменяться более чем на 4 °C.

Б. 1.4 Определяют массу ml мерной колбы вместимостью 100 см³. Результат взвешивания записывают с точностью до первого десятичного знака.

Б. 1.5 В мерную колбу вносят от 100 до 1000 мг контрольного вещества и вновь взвешивают колбу m2.

Б. 1.6 Вычисляют массу контрольного вещества т, мг, по формуле:

Б. 1.7 В колбу с контрольным веществом вводят от 20 до 25 см³ растворителя, перемешивают содержимое и доводят объем раствора до 100 см³. Тщательно перемешивают раствор.

Б. 1.8 Рассчитывают массовую концентрацию контрольного вещества по Б. 1.1.

Б. 1.9 Растворы с содержанием контрольного вещества от 5-10'⁵ до 1 мг/см³ приготавливают объемным методом путем последовательного разбавления более концентрированных растворов. Массовую концентрацию контрольного вещества С_п рассчитывают по формуле: где п- номер ступени разбавления исходного контрольного раствора концентрацией ;

V_n.i- аликвотная доля раствора с массовой концентрацией C_n.i, мг/см³.

Б. 1.10 Перед каждым разбавлением рассчитывают значение аликвотной доли раствора V_n-i, исходя из заданного значения концентрации контрольного вещества С_п и концентрации разбавляемого раствора С_п-ь

Б. 1.11 В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят аликвотную долю разбавляемого раствора, доводят объем приготавливаемого раствора до 100 см³ и тщательно перемешивают.

Б.2 Хранение контрольных растворов

Контрольные растворы хранят в чистых сухих склянках с хорошо притертыми пробками вдали от источников огня и нагревательных приборов при температуре от 4 до 8 °C.

Срок хранения исходного раствора - от 3 до 5 сут, смеси меньших концентраций хранению не подлежат.